JP3842019B2

JP3842019B2 - 生体光計測装置及び生体光計測用固定具

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Publication number: JP3842019B2
Application number: JP2000201421A
Authority: JP
Inventors: 敦牧; 優一山下
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2000-06-29
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2020-06-29
Also published as: JP2002011012A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光を用い、生体内部の代謝物質を計測する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光を用いた生体計測では、可視から近赤外の光を用いた生体機能を計測する装置が、例えば、特開昭５７−１１５２３２号公報あるいは特開昭６３−２７５３２３号公報で開示されている。さらに、本計測原理を応用し、脳機能の画像計測技術に関する提案（光トポグラフィ）が特開平９−９８９７２号公報に開示されている。
【０００３】
これらは、光ファイバー等で代表されるような光導波手段を用い、生体に光を照射し数ｍｍから数ｃｍ離れた位置において生体内部で散乱された光（以降、生体散乱光と略す。）を集光計測する。計測された生体散乱光の強度より、酸化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビン等で代表されるような生体内部の光吸収物質濃度あるいは濃度に相当する値を求める。光吸収物質濃度あるいは濃度に相当する値を求める際には、照射した光の波長に対応した、目的とする光吸収物質の光吸収特性を用いる。一般的に、生体深部を計測する場合には、生体透過性の高い６５０ｎｍから１３００ｎｍの範囲内にある波長の光を用いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
生体光計測においては、光を照射する手段（以降、光照射手段と略す。）と生体通過光を集光し検出する手段（以降、光集光検出手段と略す。）を有している。これら光照射手段と光集光検出手段としては、光ファイバーあるいは光ファイバー束で代表されるような光導波路を用いることが多い。また、１組の光照射用および光集光検出用の光導波路が、１計測位置を表す最小単位(以降、光照射集光ペアと略す。)である。この最小単位を複数設定し、生体の画像計測を行う装置が特開平９−９８９７２号公報に開示されている。ここで、光照射集光ペアの照射位置と集光位置間の距離(以降、光照射集光ペア間距離と略す。)は、計測対象となる領域の広さあるいは深さによって変わる。
【０００５】
そのため、特開平９−９８９７２号公報では、各光照射集光ペア間距離が等間隔になるように、光照射用の光導波路と集光用の光導波路を、正方格子の頂点上に交互に配置する配置形態を開示している。この配置形態を用いれば、１つの光導波路が複数の光照射集光ペアに共有される形となるため、少ない光導波路で画像計測が可能となる。従って、短時間で光導波路を生体に装着することができる。
【０００６】
しかし、この配置形態は、生体の平面で近似できる程度の生体の狭い領域(例えば、頭の場合では１５ｃｍ四方程度)への適用は可能であるが、球面でしか近似できないような広い領域への適用は困難である。しかしながら、実際には特開平９−９８９７２号公報で開示されている技術を用いて、さらに大きな領域の計測（例えば、脳全体）が要求されている。何故なら、脳は場所毎にいろいろな機能を分担しており、局所的な計測では、それら場所毎の相関を観測することはできないからである。従って、計測領域を拡大する、例えば、脳全体を計測できるようにするという要求は、実用上満足しなければならない。
【０００７】
この要求を満足するためには、即ち、頭部全体に光導波路を配置しなければならず、下記のような現実的な課題が生じる。
【０００８】
（１）光導波路の配置形態：
上述したように、正方格子の配置形態では、半球に近い形状の頭部をむらなく埋めることは困難である。
【０００９】
（２）光導波路の配置数：
光導波路の配置数が増加するため、設定時間がかかり、操作者および被検者の負担が多くなる。
【００１０】
そこで、本発明は、上記の点に着目してなされたものであり、被検者頭部に対してほぼ隙間なく光導波路を配置でき、かつ、光導波路の設定時間を大幅に短縮できる生体光計測装置及び生体光計測用固定具を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決することが、生体光計測の計測領域を拡大するために不可欠である。
【００１２】
本発明では、上記課題（１）を解決するために、以下に示す３通りの手段を提供するものである。
１）被検者の頭部全体を複数領域の集合とみなす。各領域は、同一正方格子で構成できる形状とする。光導波路は、各正方格子頂点上に配置する。この手段での問題点は、各領域に隙間が発生するので、この隙間が無視できない場合には、隙間を正方格子で埋めていき全領域を計測する。
【００１３】
２）頭部上に、ほぼ１辺が等しい４角形格子をできるだけ隙間なく埋めていき、その格子頂点上に光導波路を配置する。この場合にも、頭部全体を完全に４角形格子で埋めるのは困難で、隙間が生じるため、この隙間を埋めるように光照射集光ペアを配置して全領域を計測する。また、例えば４角形格子の１辺長を同一にすることは困難であるため、入射および集光用の光導波路の間の距離が変わってくる。従って、信号を同一に評価できないため、あらかじめ与えられた、距離に応じた補正係数を用いて補正する。但し、１辺長の差があまり大きい場合には、補正が困難であるため、１辺長の長さの差には許容範囲を設ける必要がある。また、１）及び２）に共通して、個人毎の頭部形状への適応は困難であるから、それぞれ複数の配置形態を用意しておき、最も適合するものを計測に用いる。
【００１４】
３）頭部全体を半球と近似すると、この課題は半球面を幾何学的図形で埋め尽くす問題に帰着する。その解の一例として、正６角形と正５角形の組み合わせがある。例えば、フローレンと呼ばれるＣ₆₀の分子構造やサッカーボールがその代表としてあげられる。１）及び２）と同様に、正６角形と正５角形の頂点上に集光用の光導波路を配置していけば、頭部上を隙間なく同一のパターン（ここでは、２種類のパターン）で光導波路を配置できる。さらに、各正６角形及び正５角形の中心に光照射用の光導波路を複数配置する。この配置形態により上記課題（１）を解決できる。また、中心に配置した複数の光照射用の光導波路の位置を可変とすることにより、光照射及び集光用の光導波路間の距離を一定に保つことが可能となる。さらに、光導波路の挿入量により多様な頭部サイズに対応が可能となる。
【００１５】
上記課題（２）は、頭部を計測対象とする場合には、特に髪の毛が障害となるため、解決しなければならない重要な課題である。従って、この課題を解決する２つの手段を提供する。
【００１６】
１）光導波路を振動させながら皮膚上に接触させる。
【００１７】
２）光導波路の周りあるいは内部から空気を吹き付けることにより髪の毛をよけ、光導波路を接触する。
【００１８】
以上より、本発明は、被検査体へ光を照射する光照射手段と、光照射手段から照射され被検査体内を伝播した光を集光し検出する光集光検出手段とを被検査体上に装着し、光集光検出手段によって検出された信号に基き、被検査体内の代謝物質を計測するよう構成した生体光計測装置において、被検査体を複数の領域に分割し、該領域の各々を複数の正方格子状に区画して、光照射手段と光集光検出手段とが交互に該正方格子の頂点上に在るように配置構成してなることを特徴とする生体光計測装置を提供する。
【００１９】
また、本発明は、被検査体へ光を照射する光照射手段と、光照射手段から照射され被検査体内を伝播した光を集光し検出する光集光検出手段とを被検査体上に装着し、光集光検出手段によって検出された信号に基き、被検査体内の代謝物質を計測するよう構成した生体光計測装置において、被検査体を３角形及び４角形の格子を組合せた領域に区画し、光照射手段と光集光検出手段とが該３角形及び４角形の格子頂点上に在るように配置構成してなることを特徴とする生体光計測装置を提供する。
【００２０】
また，本発明は、被検査体へ光を照射する光照射手段と、光照射手段から照射され被検査体内を伝播した光を集光し検出する光集光検出手段とを被検査体上に装着し、光集光検出手段によって検出された信号に基き、被検査体内の代謝物質を計測するよう構成した生体光計測装置において、被検査体を５角形と６角形の格子で構成された領域に区画し、５角形及び６角形の格子頂点上と格子内部とに、光照射手段と光集光検出手段とが対をなすごとくそれぞれ配置構成してなることを特徴とする生体光計測装置を提供する。
【００２１】
また，本発明は、被検査体へ光を照射する光照射手段と、光照射手段から照射され被検査体内を伝播した光を集光し検出する光集光検出手段とを被検査体上に装着し、光集光検出手段によって検出された信号に基き、被検査体内の代謝物質を計測するよう構成した生体光計測装置において、被検査体を５角形と６角形の格子で構成された領域に区画し、５角形及び６角形の格子頂点上と格子内部とに、光照射手段と光集光検出手段とが対をなすごとくそれぞれ配置構成してなることを特徴とする生体光計測装置を提供する。
【００２２】
また、本発明は、上記構成において、被検査体上の光照射手段及び光集光検出手段含む領域内に空気吸排手段により空気流を生起せしめて、該光照射手段及び該光集光検出手段を被検査体に接触ならしめるよう構成してなることを特徴とする生体光計測装置を提供する。
【００２３】
さらに、本発明は、内部の代謝物を計測すべき被検査体に光を照射する照射用光導波路と、被検査体内を伝播した光を集光する集光用光導波路とを保持して、被検査体に装着するための生体光計測用固定具であって、被検査体を複数の領域に分割し、該領域の各々を複数の正方格子状に区画して、照射用光導波路と集光用光導波路とが交互に該正方格子の頂点上に在るように配置構成してなることを特徴とする生体光計測用固定具を提供する。
【００２４】
さらにまた、本発明は、内部の代謝物質を計測すべき被検査体へ光を照射する照射用光導波路と、被検査体内を伝播した光を集光する集光用光導波路とを保持して、被検査体に装着するための光計測用固定具であって、被検査体を３角形及び４角形の格子を組合せた領域に区画し、照射用光導波路と集光用光導波路とが３角形及び４角形の格子頂点上に在るように配置構成してなることを特徴とする生体光計測用固定具を提供する。
【００２５】
さらにまた、本発明は、内部の代謝物質を計測すべき被検査体へ光を照射する照射用光導波路と、被検査体内を伝播した光を集光する集光用光導波路とを保持して、被検査体に装着するための光計測用固定具であって、被検査体を５角形と６角形の格子で構成された領域に区画し、５角形及び６角形の格子頂点上と格子内部とに、照射用光導波路と集光用光導波路とが対をなすごとくそれぞれ配置構成してなることを特徴とする生体光計測用固定具を提供する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳述する。
【００２７】
（実施例１）
図１は、本発明に基づく第１の実施例の光導波路配置形態を示す。本実施例では、正方格子の頂点に、光ファイバー等で代表されるような光導波路を配置する配置例を示す。本実施例の特徴は、頭部表面を複数の領域の集合とみなし、同一１辺長を有する正方格子で各領域毎に埋め尽くす配置形態を有しているところにある。
【００２８】
１−１は被検者であり、１−２は光導波路を固定する光導波路固定具を模式的に示したものである。本実施例では、図に示すように頭部を領域１から領域５まで分割している。各領域は、１辺長の同じ正方格子で構成できるよう、平面とみなせる領域に分割した。もちろん、この分割は被検者毎に変わるため、いくつかの種類の分割方法が存在する。例えば、前頭部、頭頂部、側頭部×２、後頭部といった解剖学的な分割方法や、脳の機能領野（運動感覚野、連合野、視覚野、聴覚言語野等）毎に分割していく方法もある。本実施例は図に示した５つの分割領域で説明する。
【００２９】
図１に示すように、各領域を覆うように、複数の正方格子頂点上に照射用および集光用光導波路を交互に配置する。ここでは、領域１のみに１−３光照射用光導波路（図中、白丸印で表示）と１−４集光用光導波路（図中、黒丸印で表示）を記載してあるが、同様に他の領域内の正方格子頂点上に光照射用光導波路および集光用光導波路を交互に配置する。それぞれの正方格子は、同一の１辺長を持っており、大脳皮質を計測対象とする場合には、正方格子の１辺長は１０ｍｍから５０ｍｍの間の値に設定する。典型的な長さは、３０ｍｍである。
【００３０】
図１に示すように、本実施例に基づく光導波路配置では、曲率の高い部分で各領域間に隙間が生じる。この、隙間を埋めるために、１−５で示したように、単数または複数の正方格子頂点上に光照射用および集光用光導波路を設定してもかまわない。
【００３１】
また、本実施例では、頭部形状または頭部サイズによって、配置形態が変わるので、配置形態の異なる複数種類の光導波路固定具を用意しておき、被検者に最も適合する光導波路固定具を選択して計測に用いる。
【００３２】
（実施例２）
図２は本発明に基づく第２の実施例の光導波路配置形態を示す。本実施例では、４角形の頂点に、光ファイバー等で代表されるような光導波路を配置する配置例を示す。この実施例の特徴は、頭部表面を可能な限り隙間の無いように４角形で埋め尽くし、各４角形の頂点上に光照射用光導波路および集光用光導波路を交互に配置する配置形態を有しているところにある。
【００３３】
２−１は被検者であり、２−２は光導波路を固定する光導波路固定具を模式的に示したものである。本実施例では、図２に示すように頭部全域を、４角形で埋め尽くせるように分割し、各４角形の頂点上に光導波路を配置する。もちろん、この分割は被検者毎に変わるため、複数種類の分割方法が存在する。
【００３４】
図２に示すように、各領域を覆うように、複数の４角形頂点上に入射用および集光用光導波路を交互に配置する。光照射用光導波路は、図中２−３で示すように白丸印で表示してあり、集光用光導波路は、図中２−４で示すように黒丸印で表示している。それぞれの４角形の１辺長は、光伝達深さが同一とみなせる誤差±５ｍｍ以内とする。
【００３５】
本実施例を用いても、曲率の高い部分で各領域間に隙間が生じる。この、隙間を埋めるために、２−５−１と２−５−２の光照射集光ペアや２−６−１と２−６−２の光照射集光ペアでを設け、補間する。
【００３６】
また、本実施例では、頭部形状または頭部サイズによって、配置形態が変わるので、配置形態の異なる複数種類の光導波路固定具を用意しておき、被検者に最も適合する光導波路固定具を選択して計測に用いる。
【００３７】
（実施例３）
図３は、本発明に基づく第３の実施例の光導波路配置形態を示す。本実施例では、５角形と６角形を組み合わせ、各頂点に、光ファイバーで代表されるような光導波路を配置する配置例を示す。この実施例の特徴は、頭部を球面と仮定し、Ｃ₆₀やＣ₇₀で代表されるようなフローレンと同様に、５角形と６角形で前記球面と仮定された頭部を埋め尽くす。この配置形態の特徴は、各５角形と６角形の頂点上に光照射用光導波路、または集光用光導波路を配置する配置形態を有しているところにある。
【００３８】
３−１は被検者であり、３−２は光導波路を固定する光導波路固定具を模式的に書いたものである。本実施例では、図３に示すように頭部全域を、５角形及び６角形で埋め尽くせるように分割し、各５角形の頂点上に光導波路を配置する。本実施例で示す、５角形および６角形の組み合わせは、フローレンＣ₆₀やサッカーボールと同じである。この組み合わせを、例えばフローレンＣ₇₀とすると、若干楕円球に近くなるため、欧米人頭部の計測には適している。
【００３９】
図３に示すように、５角形および６角形の内部に、各多角形の頂点数に２個加えた数の光導波路を配置する。本実施例では、各多角形の頂点上には、３−３−１と３−４−１で示すように集光用光導波路を設定する。また、各多角形内部には、３−３−２と３−４−２で示すように、頂点数と同数の光照射用光導波路を設定する。更に、各多角形の中心位置を計測するために、光照射用光導波路３−３−３と集光用光導波路３−３−４で示す１組の光導波路ペア（光照射集光ペア）を設定する。図中には明示していないが、他の５角形及び6角形の頂点及び多角形内部にも同様に配置される。
【００４０】
ここで、上記の設定形態とは逆に、頂点上に光照射用光導波路を設定し、多角形内部に集光用光導波路を設定してもかまわない。ただし、多角形中心を計測するための光照射用光導波路３−３−３が、内部に設定されている光導波路に近接しているため、多角形内部に設定される光導波路は光照射用とするのが望ましい。その理由として、もし、集光用光導波路を多角形内部に配置すると、多角形中心を計測するための光照射用光導波路３−３−３から照射される光が、多角形内部に配置した集光用光導波路に強く入ることとなる。従って、仮に周波数符号化方式による光照射位置分離計測手段を用いたとしても、多角形内部に集光用光導波路を配置した場合、ノイズが大幅に増加する。ただし、多チャンネルの同時計測を行わないような時分割計測方式である場合にはこの限りではない。
【００４１】
本実施例を用いると、５角形または６角形の１辺長は頭部直径で決定されるため、光導波路固定具３−２から頭皮までの距離を変化させることにより、同じ配置を保ったまま対応可能となる。この時、多角形内部の光照射用光導波路３−３−２が配置される円の半径を変えることで、光照射用光導波路および集光用光導波路の距離を一定（例えば、どの被検者に対しても３０ｍｍ）に保つことができる。従って、実施例１および実施例２の方法とは異なり、１種類の配置形態で複数の被検者に対応可能である。但し、設定する光導波路の数が、実施例１および実施例２と比較して増大する。その場合、被検者にかかる光導波路の重量を見積もる必要がある。設定する光導波路として、例えば、近赤外領域で透過性の高いフッ素添加プラスティック・ファイバーを用いた場合には、２００本で約３００ｇであり、大きな問題とはならない。
【００４２】
（実施例４）
図４に、本発明に基づく光導波路固定具の詳細を示す。本図は、被検者４−１が、光導波路固定具４−２を装着している様子をあらわす。この光導波路固定具４−２は、多チャンネル光導波路コネクタ４−６と、圧縮機で代表されるような送気機４−１０と送気管４−１１と排気管（孔）４−１２を有している。
【００４３】
図４において、光導波路固定具４−２内部に複数示されている折れ線は、光照射用光導波路４−１３または集光用光導波路４−５を表す。
【００４４】
また、図中、光導波路固定具４−２内部に複数示されている白丸印は、光照射用光導波路挿入用穴４−３であり、光導波路固定具４−２内部に複数示されている黒丸印は、集光用光導波路挿入用穴４−４である。
【００４５】
また、光導波路固定具４−２は２重構造になっており、上記光導波路挿入用穴は、被検者４−１頭部（内）側に空いており、光導波路は、外側及び内側の間に配線されている。
【００４６】
上記、光照射用光導波路と集光用光導波路及び光照射用光導波路挿入用穴と集光用光導波路挿入用穴は、７本（個）示されているが、例えば、実施例４の様な光導波路配置の場合、実際には、光導波路及び光導波路挿入用穴は、それぞれ合計で２００程度ある。ここでは、説明が煩雑になるため、一部のみ示しており、他は省略する。
【００４７】
被検者４−１頭部に照射する光は、生体光計測装置４−８から発せられ、多チャンネル光導波路４−７と多チャンネル光導波路コネクタ４−６と光照射用光導波路４−１３を介して被検者頭部に到達する。被検者４−１頭部から集光された光は、集光用光導波路４−５と多チャンネル光導波路コネクタ４−６と多チャンネル光導波路４−７を介して生体光計測装置４−８に到達して検出される。
【００４８】
光導波路固定具４−２からは、合計で約２００本の光照射用光導波路４−１３及び集光用光導波路４−５が出てきている。これらが、生体光計測装置４−８に直接配線されていると、計測中被検者４−１と生体光計測装置４−８を切り離すことはできない。このような状況では、計測中不都合な事態が発生した場合に被検者が緊急に移動することができず、安全性の面から問題である。従って、光導波路固定具４−２と生体光計測装置４−８との間に、多チャンネル光導波路コネクタ４−６を設け、自由な脱着を可能とした。
【００４９】
また、光導波路固定具に接続された送気機４−１０によって光導波路固定具の２重構造内部に空気が流れ、被検者頭部の髪の毛を掻き分ける。被検者頭部の髪の毛は、光導波路固定具の設定時間に影響を与えるため、この空気流による髪の毛の掻き分けは、さらに設定時間の短縮を可能にする。ここで、送気機４−１０は、真空ポンプで代表されるような吸気機を用いてもかまわない。この場合には、送気管４−１１と排気管（孔）の役割が逆になる。
【００５０】
図５には、多チャンネル光導波路コネクタ４−６の接合部を示す。光導波路側多チャンネル光導波路コネクタケース５−１内部に、図４に示した光照射用光導波路４−１３及び集光用光導波路４−５が、光導波路５−２で代表的に示したように、全て配置されている。また、生体光計測側多チャンネル光導波路コネクタケース５−３内部には、図４に示した生体光計測装置４−８からの光導波路が、光導波路５−４で代表的に示したように配置されている。
【００５１】
光導波路固定具４−２からの光導波路と生体光計測装置４−８からの光導波路を接合するために、留め穴５−５及留め穴５−６をネジとナットでしめる。接合方法は、その他磁石を用いたり、また、ピンを用いたりする方法があるが、例えば、電線用の多芯コネクタを用いればよい。また、光導波路固定具４−２からの各光導波路と、生体光計測装置４−８からの各光導波路は、互いに接合する組み合わせが変わってはいけないので、これも、例えば、従来ある電線用多芯コネクタのように、コネクタケースがそれぞれ凹凸を有しているようにすれば問題は発生しない。
【００５２】
さらに、生体光計測装置の場合、生体光計測装置からの照射光の強度は、被検者からの集光された光の強度の約１００万倍程度強いことが多い。したがって、光導波路固定具４−２に光照射用光導波路だけを接続する多チャンネル光導波路コネクタと、集光用光導波路だけを接続する多チャンネル光導波路コネクタとの２つが分離して配置されるほうが望ましい。このことにより、照射光が集光検出される光にもれこみ、ノイズとして重畳することを防ぐことが可能となる。
【００５３】
以上の実施例において説明した本発明による固定具を用いて計測される各位置の計測信号を、スプライン関数で代表されるような空間的内挿処理を施すことで、脳機能活動に伴うヘモグロビン濃度変化の脳表全域にわたる（前頭部・頭頂部・後頭部・側頭部）分布画像及びその時間変化画像（動画像）を表示装置に表示する。表示する際には、各部分毎に分割して表示しても構わないし、各部分の画像を内挿することにより連結して１つの２次元あるいは３次元画像として表示しても構わない。ＭＲＩで代表されるような解剖学的画像の表面に張りつけたような３次元画像として表示する場合には、反対側の面が死角となり見えないため、頭部を複数の視点から捉えた複数の画像を同時に提示するか、カーソルなどに代表される位置指示図形を表示画面上に同時に提示し、この位置指示図形の動きに追従するように、ヘモグロビン濃度変化の３次元画像を回転してみることが必要となる。もちろん、キーボードに具備される矢印キーやジョイステイック等のような操作棒などで代用しても構わない。局所的なヘモグロビン濃度変化の画像の例としては、「A. Maki et al, Spatial and temporal analysis of human motor activity using noninvasive NIR topography, Medical Physics, volume 22 no.12, December 1995」に開示されているが、脳全域にわたるヘモグロビン濃度変化の画像は、本発明により実現可能となる。この表示により、初めて脳の複数部位の関連を可視化することが可能となる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、被検者頭部全域に対してほぼ隙間なく生体光計測用光導波路を配置でき、また、光導波路の設定時間を大幅に短縮できる生体光計測用固定具及び生体光計測装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による第１の実施例を示す図。
【図２】本発明による第２の実施例を示す図。
【図３】本発明による第３の実施例を示す図。
【図４】本発明による第４の実施例を示す図。
【図５】図４における多チャンネル光導波路コネクタの接合部を示す図。
【符号の説明】
１−１：被検者、１−２：光導波路固定具、１−３：光照射用光導波路、１−４：集光用光導波路、１−５：正方格子、２−１：被検者、２−２：光導波路固定具、２−３：光照射用光導波路、２−４：集光用光導波路、２−５−１：光照射用光導波路、２−５−２：集光用光導波路、２−６−１：光照射用光導波路、２−６−２集光用光導波路、３−１：被検者、３−2：光導波路固定具、３−３−１：集光用光導波路、３−３−２：光照射用光導波路、３−３−３：光照射用光導波路、３−３−４：集光用光導波路、３−４−１：集光用光導波路、３−４−２：光照射用光導波路、４−１：被検者、４−２：光導波路固定具、４−３：光照射用光導波路挿入用穴、４−４：集光用光導波路挿入用穴、４−５：集光用光導波路、４−６：多チャンネル光導波路コネクタ、４−７：多チャンネル光導波路、４−８：生体光計測装置、４−１０：送気機または吸気機、４−１１：送気管、４−１２：排気管（孔）、４−１３：光照射用光導波路、５−１：光導波路側多チャンネル光導波路コネクタケース、５−２：光導波路、５−３：生体光計測側多チャンネル光導波路コネクタケース、５−４：光導波路、５−５：留め穴、５−６：留め穴。

Claims

被検査体の頭部へ光を照射する光照射用光導波路、および
前記光照射用光導波路から照射され前記頭部内を伝播した光を集光し検出する集光用光導波路を有し、
前記集光用光導波路によって検出された信号に基づき、前記頭部内の代謝物質の濃度または濃度変化を計測するよう構成し、
前記光照射用光導波路および前記集光用光導波路は光導波路固定具に固定され、
前記光照射用光導波路および前記集光用光導波路は、五角形および六角形を組合せた格子の頂点上および格子内部に配置構成され、
前記格子内部には、五角形および六角形の中心位置を中心とした円上に、五角形の場合は５つ、六角形の場合は６つの前記光照射用光導波路および/または前記集光用光導波路が配置構成されていることを特徴とする被検査体頭部の脳機能を計測するための生体光計測装置。
前記格子内部に、前記五角形および六角形の中心位置を計測するための前記光照射用光導波路および前記集光用光導波路のペアを有することを特徴とする請求項１記載の生体光計測装置。
被検査体へ光を照射する光照射用光導波路、および
前記光照射用光導波路から照射され前記被検査体内を伝播した光を集光し検出する集光用光導波路を有し、
前記集光用光導波路によって検出された信号に基づき、前記被検査体内の代謝物質の濃度または濃度変化を計測するよう構成し、
四角形の格子状の頂点上に前記光照射用光導波路および前記集光用光導波路を交互に配置した領域を複数個組合せることにより前記被検査体頭部を覆う様に、前記光照射用光導波路および前記集光用光導波路を配置構成してなり、
前記被検査体上の前記光照射用光導波路及び前記集光用光導波路を含む領域内に空気流
を生起せしめることが可能な空気吸排手段を有することを特徴とする生体光計測装置。
被検査体へ光を照射する光照射用光導波路、および
前記光照射用光導波路から照射され前記被検査体内を伝播した光を集光し検出する集光用光導波路を有し、
前記集光用光導波路によって検出された信号に基づき、前記被検査体内の代謝物質の濃度または濃度変化を計測するよう構成し、
四角形の格子状の頂点上に前記光照射用光導波路および前記集光用光導波路を交互に配置した領域を複数個組合せることにより前記被検査体頭部を覆う様に、前記光照射用光導波路および前記集光用光導波路を配置構成してなり、
計測に用いられる前記光照射用光導波路と前記集光用光導波路の対の距離が、他の対の距離と異なる場合、距離に応じた補正係数を用いて前記集光用光導波路により検出された信号を補正して被検査体内の代謝物質の濃度または濃度変化を計測する手段を有することを特徴とする生体光計測装置。